#include "sys.h"
#include "mmc_sd.h"
#include "spi.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h" 							   
u8  SD_Type=0;//SD卡的類型
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////	 
//本程序只供學習使用，未經作者許可，不得用于其它任何用途
//Mini STM32開發板
//SD卡 驅動代碼		   
//正點原子@ALIENTEK
//技術論壇:www.openedv.com
//修改日期:2010/11/28 
//版本：V1.1
//版權所有，盜版必究。
//Copyright(C) 正點原子 2009-2019
//All rights reserved
//********************************************************************************
//V1.1修改說明
//2010/5/13									   
//增加了一些延時,實測可以支持TF卡(1G/2G),金士頓2G,4G 16G SD卡
//2010/6/24
//加入了u8 SD_GetResponse(u8 Response)函數
//修改了u8 SD_WaitDataReady(void)函數
//增加了USB讀卡器支持的u8 MSD_ReadBuffer(u8* pBuffer, u32 ReadAddr, u32 NumByteToRead);
//和u8 MSD_WriteBuffer(u8* pBuffer, u32 WriteAddr, u32 NumByteToWrite);兩個函數
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 	  
 

//等待SD卡回應
//Response:要得到的回應值
//返回值:0,成功得到了該回應值
//    其他,得到回應值失敗
u8 SD_GetResponse(u8 Response)
{
	u16 Count=0xFFF;//等待次數	   						  
	while ((SPIx_ReadWriteByte(0XFF)!=Response)&&Count)Count--;//等待得到準確的回應  	  
	if (Count==0)return MSD_RESPONSE_FAILURE;//得到回應失敗   
	else return MSD_RESPONSE_NO_ERROR;//正確回應
}
//等待SD卡寫入完成
//返回值:0,成功;   
//    其他,錯誤代碼;
u8 SD_WaitDataReady(void)
{
    u8 r1=MSD_DATA_OTHER_ERROR;
    u32 retry;
    retry=0;
    do
    {
        r1=SPIx_ReadWriteByte(0xFF)&0X1F;//讀到回應
        if(retry==0xfffe)return 1; 
		retry++;
		switch (r1)
		{					   
			case MSD_DATA_OK://數據接收正確了	 
				r1=MSD_DATA_OK;
				break;  
			case MSD_DATA_CRC_ERROR:  //CRC校驗錯誤
				return MSD_DATA_CRC_ERROR;  
			case MSD_DATA_WRITE_ERROR://數據寫入錯誤
				return MSD_DATA_WRITE_ERROR;  
			default://未知錯誤    
				r1=MSD_DATA_OTHER_ERROR;
				break;	 
		}   
    }while(r1==MSD_DATA_OTHER_ERROR); //數據錯誤時一直等待
	retry=0;
	while(SPIx_ReadWriteByte(0XFF)==0)//讀到數據為0,則數據還未寫完成
	{
		retry++;
		//delay_us(10);//SD卡寫等待需要較長的時間
		if(retry>=0XFFFFFFFE)return 0XFF;//等待失敗了
	};	    
    return 0;//成功了
}	 
//向SD卡發送一個命令
//輸入: u8 cmd   命令 
//      u32 arg  命令參數
//      u8 crc   crc校驗值	   
//返回值:SD卡返回的響應															  
u8 SD_SendCommand(u8 cmd, u32 arg, u8 crc)
{
    u8 r1;	
	u8 Retry=0;	         
	SD_CS=1;
    SPIx_ReadWriteByte(0xff);//高速寫命令延時
	SPIx_ReadWriteByte(0xff);     
 	SPIx_ReadWriteByte(0xff);  	 
    //片選端置低，選中SD卡
    SD_CS=0; 
    //發送
    SPIx_ReadWriteByte(cmd | 0x40);//分別寫入命令
    SPIx_ReadWriteByte(arg >> 24);
    SPIx_ReadWriteByte(arg >> 16);
    SPIx_ReadWriteByte(arg >> 8);
    SPIx_ReadWriteByte(arg);
    SPIx_ReadWriteByte(crc); 
    //等待響應，或超時退出
    while((r1=SPIx_ReadWriteByte(0xFF))==0xFF)
    {
        Retry++;	    
        if(Retry>200)break; 
    }   
    //關閉片選
    SD_CS=1;
    //在總線上額外增加8個時鐘，讓SD卡完成剩下的工作
    SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
    //返回狀態值
    return r1;
}		  																				 
//向SD卡發送一個命令(結束是不失能片選，還有后續數據傳來）
//輸入:u8 cmd   命令 
//     u32 arg  命令參數
//     u8 crc   crc校驗值	 
//返回值:SD卡返回的響應															  
u8 SD_SendCommand_NoDeassert(u8 cmd, u32 arg, u8 crc)
{
	u8 Retry=0;	         
	u8 r1;			   
    SPIx_ReadWriteByte(0xff);//高速寫命令延時
	SPIx_ReadWriteByte(0xff);  	 	 
    SD_CS=0;//片選端置低，選中SD卡	   
    //發送
    SPIx_ReadWriteByte(cmd | 0x40); //分別寫入命令
    SPIx_ReadWriteByte(arg >> 24);
    SPIx_ReadWriteByte(arg >> 16);
    SPIx_ReadWriteByte(arg >> 8);
    SPIx_ReadWriteByte(arg);
    SPIx_ReadWriteByte(crc);   
    //等待響應，或超時退出
    while((r1=SPIx_ReadWriteByte(0xFF))==0xFF)
    {
        Retry++;	    
        if(Retry>200)break; 
    }  	  
    //返回響應值
    return r1;
}
//把SD卡設置到掛起模式
//返回值:0,成功設置
//       1,設置失敗
u8 SD_Idle_Sta(void)
{
	u16 i;
	u8 retry;	   	  
    for(i=0;i<0xf00;i++);//純延時，等待SD卡上電完成	 
    //先產生>74個脈沖，讓SD卡自己初始化完成
    for(i=0;i<10;i++)SPIx_ReadWriteByte(0xFF); 
    //-----------------SD卡復位到idle開始-----------------
    //循環連續發送CMD0，直到SD卡返回0x01,進入IDLE狀態
    //超時則直接退出
    retry = 0;
    do
    {	   
        //發送CMD0，讓SD卡進入IDLE狀態
        i = SD_SendCommand(CMD0, 0, 0x95);
        retry++;
    }while((i!=0x01)&&(retry<200));
    //跳出循環后，檢查原因：初始化成功？or 重試超時？
    if(retry==200)return 1; //失敗
	return 0;//成功	 						  
}														    
//初始化SD卡
//如果成功返回,則會自動設置SPI速度為18Mhz
//返回值:0：NO_ERR
//       1：TIME_OUT
//      99：NO_CARD																 
u8 SD_Init(void)
{								 
    u8 r1;      // 存放SD卡的返回值
    u16 retry;  // 用來進行超時計數
    u8 buff[6];
    //設置硬件上與SD卡相關聯的控制引腳輸出
	//避免NRF24L01/W25X16等的影響
	RCC->APB2ENR|=1<<2;       //PORTA時鐘使能 
	GPIOA->CRL&=0XFFF000FF; 
	GPIOA->CRL|=0X00033300;//PA2.3.4 推挽 	    
	GPIOA->ODR|=0X7<<2;    //PA2.3.4上拉 
	SPIx_Init();
 	SPIx_SetSpeed(SPI_SPEED_256);//設置到低速模式		 
	SD_CS=1;	
    if(SD_Idle_Sta()) return 1;//超時返回1 設置到idle 模式失敗	  
    //-----------------SD卡復位到idle結束-----------------	 
    //獲取卡片的SD版本信息
 	SD_CS=0;	
	r1 = SD_SendCommand_NoDeassert(8, 0x1aa,0x87);	     
    //如果卡片版本信息是v1.0版本的，即r1=0x05，則進行以下初始化
    if(r1 == 0x05)
    {
        //設置卡類型為SDV1.0，如果后面檢測到為MMC卡，再修改為MMC
        SD_Type = SD_TYPE_V1;	   
        //如果是V1.0卡，CMD8指令后沒有后續數據
        //片選置高，結束本次命令
        SD_CS=1;
        //多發8個CLK，讓SD結束后續操作
        SPIx_ReadWriteByte(0xFF);	  
        //-----------------SD卡、MMC卡初始化開始-----------------	 
        //發卡初始化指令CMD55+ACMD41
        // 如果有應答，說明是SD卡，且初始化完成
        // 沒有回應，說明是MMC卡，額外進行相應初始化
        retry = 0;
        do
        {
            //先發CMD55，應返回0x01；否則出錯
            r1 = SD_SendCommand(CMD55, 0, 0);
            if(r1 == 0XFF)return r1;//只要不是0xff,就接著發送	  
            //得到正確響應后，發ACMD41，應得到返回值0x00，否則重試200次
            r1 = SD_SendCommand(ACMD41, 0, 0);
            retry++;
        }while((r1!=0x00) && (retry<400));
        // 判斷是超時還是得到正確回應
        // 若有回應：是SD卡；沒有回應：是MMC卡	  
        //----------MMC卡額外初始化操作開始------------
        if(retry==400)
        {
            retry = 0;
            //發送MMC卡初始化命令（沒有測試）
            do
            {
                r1 = SD_SendCommand(1,0,0);
                retry++;
            }while((r1!=0x00)&& (retry<400));
            if(retry==400)return 1;   //MMC卡初始化超時		    
            //寫入卡類型
            SD_Type = SD_TYPE_MMC;
        }
        //----------MMC卡額外初始化操作結束------------	    
        //設置SPI為高速模式
        SPIx_SetSpeed(SPI_SPEED_4);   
		SPIx_ReadWriteByte(0xFF);	 
        //禁止CRC校驗	   
		r1 = SD_SendCommand(CMD59, 0, 0x95);
        if(r1 != 0x00)return r1;  //命令錯誤，返回r1   	   
        //設置Sector Size
        r1 = SD_SendCommand(CMD16, 512, 0x95);
        if(r1 != 0x00)return r1;//命令錯誤，返回r1		 
        //-----------------SD卡、MMC卡初始化結束-----------------

    }//SD卡為V1.0版本的初始化結束	 
    //下面是V2.0卡的初始化
    //其中需要讀取OCR數據，判斷是SD2.0還是SD2.0HC卡
    else if(r1 == 0x01)
    {
        //V2.0的卡，CMD8命令后會傳回4字節的數據，要跳過再結束本命令
        buff[0] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);  //should be 0x00
        buff[1] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);  //should be 0x00
        buff[2] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);  //should be 0x01
        buff[3] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);  //should be 0xAA	    
        SD_CS=1;	  
        SPIx_ReadWriteByte(0xFF);//the next 8 clocks			 
        //判斷該卡是否支持2.7V-3.6V的電壓范圍
        //if(buff[2]==0x01 && buff[3]==0xAA) //不判斷，讓其支持的卡更多
        {	  
            retry = 0;
            //發卡初始化指令CMD55+ACMD41
    		do
    		{
    			r1 = SD_SendCommand(CMD55, 0, 0);
    			if(r1!=0x01)return r1;	   
    			r1 = SD_SendCommand(ACMD41, 0x40000000, 0);
                if(retry>200)return r1;  //超時則返回r1狀態  
            }while(r1!=0);		  
            //初始化指令發送完成，接下來獲取OCR信息		   
            //-----------鑒別SD2.0卡版本開始-----------
            r1 = SD_SendCommand_NoDeassert(CMD58, 0, 0);
            if(r1!=0x00)
			{
				SD_CS=1;//釋放SD片選信號
				return r1;  //如果命令沒有返回正確應答，直接退出，返回應答	 
			}//讀OCR指令發出后，緊接著是4字節的OCR信息
            buff[0] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
            buff[1] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF); 
            buff[2] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
            buff[3] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);		 
            //OCR接收完成，片選置高
            SD_CS=1;
            SPIx_ReadWriteByte(0xFF);	   
            //檢查接收到的OCR中的bit30位（CCS），確定其為SD2.0還是SDHC
            //如果CCS=1：SDHC   CCS=0：SD2.0
            if(buff[0]&0x40)SD_Type = SD_TYPE_V2HC;    //檢查CCS	 
            else SD_Type = SD_TYPE_V2;	    
            //-----------鑒別SD2.0卡版本結束----------- 
            //設置SPI為高速模式
            SPIx_SetSpeed(SPI_SPEED_4);  
        }	    
    }
    return r1;
}	 																			   
//從SD卡中讀回指定長度的數據，放置在給定位置
//輸入: u8 *data(存放讀回數據的內存>len)
//      u16 len(數據長度）
//      u8 release(傳輸完成后是否釋放總線CS置高 0：不釋放 1：釋放）	 
//返回值:0：NO_ERR
//  	 other：錯誤信息														  
u8 SD_ReceiveData(u8 *data, u16 len, u8 release)
{
    // 啟動一次傳輸
    SD_CS=0;				  	  
	if(SD_GetResponse(0xFE))//等待SD卡發回數據起始令牌0xFE
	{	  
		SD_CS=1;
		return 1;
	}
    while(len--)//開始接收數據
    {
        *data=SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
        data++;
    }
    //下面是2個偽CRC（dummy CRC）
    SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
    SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
    if(release==RELEASE)//按需釋放總線，將CS置高
    {
        SD_CS=1;//傳輸結束
        SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
    }											  					    
    return 0;
}																				  
//獲取SD卡的CID信息，包括制造商信息
//輸入: u8 *cid_data(存放CID的內存，至少16Byte）	  
//返回值:0：NO_ERR
//		 1：TIME_OUT
//       other：錯誤信息														   
u8 SD_GetCID(u8 *cid_data)
{
    u8 r1;	   
    //發CMD10命令，讀CID
    r1 = SD_SendCommand(CMD10,0,0xFF);
    if(r1 != 0x00)return r1;  //沒返回正確應答，則退出，報錯  
    SD_ReceiveData(cid_data,16,RELEASE);//接收16個字節的數據	 
    return 0;
}																				  
//獲取SD卡的CSD信息，包括容量和速度信息
//輸入:u8 *cid_data(存放CID的內存，至少16Byte）	    
//返回值:0：NO_ERR
//       1：TIME_OUT
//       other：錯誤信息														   
u8 SD_GetCSD(u8 *csd_data)
{
    u8 r1;	 
    r1=SD_SendCommand(CMD9,0,0xFF);//發CMD9命令，讀CSD
    if(r1)return r1;  //沒返回正確應答，則退出，報錯  
    SD_ReceiveData(csd_data, 16, RELEASE);//接收16個字節的數據 
    return 0;
}  
//獲取SD卡的容量（字節）   
//返回值:0： 取容量出錯 
//       其他:SD卡的容量(字節)														  
u32 SD_GetCapacity(void)